Фобос – найближчий до Марса та внутрішній із двох його супутників. Він має середній діаметр лише 22,2 кілометра, але рухається навколо планети надзвичайно швидко – повний оберт займає приблизно 7 годин 39 хвилин. Про це пише Sciencedaily.
Що може приховувати кратер Стікні?
Попри невеликі розміри, Фобос може бути значно складнішим об'єктом, ніж просто уламок породи на орбіті. Планетологи вже десятиліттями намагаються з'ясувати, звідки він взявся.
Є дві основні версії. За першою, Фобос утворився після гігантського зіткнення Марса з великим космічним тілом. Удар викинув у навколопланетний простір величезну кількість матеріалу, з якого спочатку сформувався диск, а згодом могли виникнути Фобос і Деймос.
Інша гіпотеза припускає, що обидва супутники спочатку були астероїдами, які згодом захопила гравітація Марса. На користь цього сценарію, як зазначають дослідники, свідчать спектральні характеристики супутників та моделі їхнього можливого захоплення.
Відповідь може бути захована не на поверхні, а всередині Фобоса. Саме тому дослідники вивчають його гравітаційне поле, рух і розподіл маси. Особливу увагу привертає кратер Стікні – найбільший ударний кратер на Фобосі. Його діаметр становить близько 9 кілометрів.
За словами Бенджаміна Хазера, докторанта з планетології в Університеті Бундесверу в Мюнхені, дослідження Стікні може допомогти визначити походження супутника.
Якщо Фобос справді сформувався з уламків після гігантського удару по Марсу, зіткнення, яке створило Стікні, могло відбутися приблизно 4,2 мільярда років тому. Якщо ж супутник є захопленим астероїдом, кратер міг утворитися значно пізніше – близько 2,6 мільярда років тому.
Чи є всередині Фобоса щільний шар?
У дослідженні Бенджаміна Хазера та Томаса Андерта, опублікованому у 2026 році в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, йдеться про можливу пористу структуру Фобоса. За сучасними оцінками, всередині супутника може бути навіть водяний лід.
Дослідники припускають, що в районі під Стікні може існувати концентрована ділянка матеріалу з більшою щільністю. Вона могла виникнути безпосередньо під час удару.
Сам кратер породжує окрему загадку. Зіткнення достатньої сили для формування 9-кілометрової западини мало б завдати величезної шкоди настільки маленькому супутнику. Виникає питання, як Фобос взагалі пережив таку подію.
Хазер припускає, що поясненням може бути дуже низька та відносно однорідна щільність супутника. За його словами, у такому випадку Фобос міг поводитися подібно до губки, яка поглинає частину енергії удару.
Можна припустити, що такий удар мав би розколоти Фобос, якби він не мав дуже низької однорідної щільності, подібної до губки, яка здатна поглинути такий удар.
Однак зіткнення мало б спричинити не лише механічне руйнування. У зоні удару температура мала різко підвищитися. "У районі удару мала виникнути дуже висока температура, яка розплавила та стиснула породу під ним". Якщо частина породи справді розплавилася та ущільнилася, під Стікні міг залишитися щільніший матеріал. Його присутність повинна впливати на гравітаційне поле супутника, хоча цей сигнал буде надзвичайно слабким.
Фобос може бути "купою уламків"
Інші характеристики супутника також залишають простір для версії із захопленим астероїдом.
Зовнішній вигляд Фобоса нагадує так звані астероїди типу "купа уламків". Це космічні тіла, які складаються з великої кількості окремих фрагментів породи, що утримуються разом переважно слабкою гравітацією.
Проте жодна з гіпотез поки не пояснює всі властивості Фобоса одночасно. Вченим потрібно узгодити в одній моделі його форму, сучасне гравітаційне поле, середню щільність, спектральні характеристики та зміни орбіти. Завдання ускладнює і надзвичайно нерегулярна форма супутника, і його близькість до Марса.
Саме тому дослідники моделюють, як ущільнена маса під кратером Стікні могла б впливати на гравітаційний сигнал Фобоса, його моменти інерції та амплітуду лібрації – тобто коливань і "хитання" супутника під час руху.
Навіть дуже невеликі зміни цих параметрів можуть містити інформацію про те, як речовина розподілена всередині Фобоса.
Супутник Марса поступово наближається до планети. Фобос цікавий не лише своїм давнім минулим. Його орбіта постійно змінюється.
Супутник перебуває надзвичайно близько до Марса та поступово втрачає висоту орбіти. У далекому майбутньому це має завершитися його руйнуванням або падінням на планету.
"Орбіта Фобоса динамічно дуже особлива – він перебуває дуже близько до Марса, повільно рухається по спіралі всередину і зрештою буде зруйнований або зіткнеться з Марсом", – пояснює Хазер.
Тому Фобос є не лише своєрідним архівом подій, які відбувалися мільярди років тому. Його геофізичний стан продовжує змінюватися просто зараз. "Це означає, що Фобос є не лише свідком минулого, а й геофізичною системою, яка активно еволюціонує".
Японська місія MMX може дати відповідь
Найважливішу можливість безпосередньо дослідити Фобос може надати японська місія Martian Moons Exploration (MMX). Її запуск запланований на кінець 2026 року.
Апарат має досліджувати Фобос, зібрати матеріал з його поверхні та доставити зразки на Землю. Місія також передбачає складні операції поблизу супутника. Проблема полягає в тому, що навколо Фобоса немає стабільної орбіти у звичному для великих небесних тіл розумінні. Його власна гравітація дуже слабка, а поруч знаходиться значно масивніший Марс.
"Гравітаційне поле Фобоса значно перекривається гравітаційним полем Марса", – говорить Хазер. MMX має використовувати дві системи для збору матеріалу. Один пробовідбірник зможе отримувати зразки з глибини до 2 сантиметрів. Другу систему надає NASA – пневматичний пристрій спрямовуватиме стиснений газ на поверхню, щоб підняти частинки та зібрати їх у спеціальний контейнер.
За планом, капсула зі зразками має повернутися на Землю приблизно до середини 2031 року. Саме фізичний матеріал із Фобоса може стати важливим доповненням до даних про його гравітацію, рух і внутрішню будову.
У результаті вчені зможуть перевірити, яка з версій походження супутника краще відповідає отриманим доказам. Це може бути захоплений астероїд, уламки після гігантського удару по Марсу або складніший сценарій, у якому поєднуються елементи обох гіпотез.
Поки ж головна загадка Фобоса залишається відкритою: важливо не лише встановити, з яких матеріалів він складається, а й зрозуміти, яка внутрішня структура могла б одночасно пояснити його форму, щільність, гравітацію, орбіту та історію кратера Стікні.